Litosfer dan AtmosferA. Litosfer

Bumi tersusun dari tiga lapisan, yaitu kulit bumi, mantel bumi, dan inti bumi. Manusia hidup di

permukaan bumi menempati lapisan terluar (kulit bumi) yang sering juga disebut kerak

bumi ataulitosfer.

1. Pengertian Litosfer

Istilah litosfer berasal dari bahasa Yunani yaitu lithos yang artinya batuan dan sphera yang

artinya lapisan. Jadi litosfer adalah lapisan bumi paling luar dan terdiri atas batuan.

Dalam pengertian lebih luas, litosfer dapat berarti seluruh lapisan bumi dari lapisan kerak bumi

(crust) sampai ke bagian inti bumi yang cair (molten core), tetapi tidak termasuk hidrosfer dan

atmosfer.

Yang dimaksud batuan bukan hanya benda yang keras yang berupa batu dalam kehidupan

sehari-hari, namun juga dalam bentuk tanah liat, abu gunung api, pasir, dan kerikil.

Litosfer atau kerak bumi merupakan lapisan terluar dari bumi yang berupa benda padat dengan

ketebalan rata-rata 70 km dan berat jenisnya 2,8 gram/cm3. Kerak bumi terdiri atas kerak

daratan dan kerak lautan dan tersusun dari bermacam-macam batuan dengan ketebalan yang

berbeda-beda. Kerak daratan adalah kerak bumi pada bagian daratan (permukaan bumi di

daratan), sedangkan kerak lautan adalah kerak bumi yang menempati dasar laut (permukaan

bumi di dasar laut). Kerak daratan lebih tebal jika dibanding dengan kerak lautan.

2. Bentuk Kerak Daratan

Kerak daratan terdiri dari bermacam-macam bentuk, misalnya dataran, pegunungan, lembah,

dan cekungan. Berbagai macam bentuk permukaan bumi tersebut dinamakan bentang alam.

Dataran merupakan bagian bentang alam dengan bentuk permukaan hampir rata yang sangat

luas. Dataran terdiri dari dataran rendah dan dataran tinggi. Dataran rendah

mempunyai ketinggian kurang dari 200 m dari permukaan air laut.

Beberapa bagian dari permukaan bumi kita terdiri dari gunung-gunung yang membentuk suatu

pegunungan. Gunung merupakan permukaan bumi yang mengerucut. Lembah adalah dataran di

sepanjang sungai. Sedangkan cekungan merupakan dataran rendah yang dikelilingi oleh

dataran tinggi.

3. Bentuk Kerak Lautan

Berbeda dengan permukaan air laut yang terlihat hampir rata, permukaan bumi di dasar lautan

terdiri dari bermaca-mmacam bentuk. Perhatikan gambar berikut!

4. Batuan Pembentuk Permukaan Bumi

Litosfer merupakan lapisan terluar dari bumi yang sebagian besar terdiri dari batuan. Proses

pembentukan batuan di permukaan bumi diawali dari magma pijar yang berasal dari dalam bumi

yang mengalami proses pendinginan dan akhirnya menjadi batuan beku. Karena proses alam,

batuan beku tersebut mengalami proses penghancuran yang kemudian membentuk batuan

sedimen. Dalam perkembangan berikutnya batuan sedimen dapat berubah menjadi batuan

metamorf karena proses metamorfosis batuan.

Dari uraian di atas, secara garis besar batuan di permukaan bumi dapat dibedakan menjadi tiga

berdasarkan proses pembentukannya, yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan malihan.

a. Batuan Beku

Batuan beku merupakan batuan keras yang terbentuk dari magma yang keluar dari perut bumi

dan membeku karena mengalami proses pendinginan. Karena itu, batuan beku juga disebut

sebagai bekuan.

Batuan beku dapat dibedakan berdasarkan tempat magma yang keluar membeku menjadi tiga

jenis.

1) Batuan beku dalam, yaitu merupakan hasil pembekuan magma di bagian dalam perut bumi,

bahkan di dalam dapur magma. Karena proses pendinginan yang terjadi berlangsung sangat

lambat, maka dihasilkan hablur mineral yang sempurna (teratur). Contoh batuan beku

dalam antara lain sienit, granit, diorit, dan gabro.

2) Batuan beku luar, yaitu terbentuk karena adanya proses pembekuan magma pada permukaan

bumi. Biasanya proses pembentukan batuan ini terjadi secara cepat akibat penurunan suhu

yang mendadak. Contoh batuan beku dalam antara lain obsidian, liparit, trachit, desit,

andesit, dan basalt.

3) Batuan beku korok, yaitu terbentuk karena proses penyusupan magma pada celah-celah

litosfer bagian atas dan kemudian membeku. Oleh karenanya, posisi batuan beku korok

biasanya dekat dengan permukaan bumi. Batuan beku jenis ini juga mengkristal. Beberapa

contoh batuan beku korok antara lain porfir granit, porfir diorit, dan ordinit.

Di alam, kita dapat membedakan empat macam batuan beku berdasarkan teksturnya, yaitu

sebagai berikut.

1) Batuan granitoid, yaitu semua batuan yang butir-butir mineralnya cukup besar untuk dapat

dikenal dengan mata biasa (megaskopis).

2) Batuan felsitoid, (aphanit) yaitu batuan yang tersusun terutama atau seluruhnya atas butir-

butir mineral kecil yang hanya dapat dikenal jika dilihat dengan bantuan lensa kuat (mikroskopis).

3) Batuan gelas, yaitu batuan yang tersusun seluruhnya atau sebagian besar atas bahan gelas

yang berkilap kaca.

4) Batuan pecahan (fragment), yaitu batuan yang tersusun terutama atas bahan yang

dikeluarkan vulkan.

b. Batuan Sedimen

Batuan sedimen terbentuk dari batuan beku atau zat padat yang mengalami erosi di tempat

tertentu kemudian mengendap dan menjadi keras. Batuan sedimen biasanya berlapis-lapis

secara mendatar. Di antara batuan ini, seringkali ditemukan fosil-fosil.

Batuan sedimen dapat dibagi berdasarkan proses pembentukannya, yaitu sedimen klastis,

kimiawi, dan organik.

1) Batuan sedimen klastis terbentuk karena pelapukan atau erosi pada pecahan batuan atau

mineral, sehingga batuan menjadi hancur atau pecah dan kemudian mengendap di tempat

tertentu dan menjadi keras. Susunan kimia dan warna batuan ini biasanya sama dengan

batuan asalnya. Contoh batuan sedimen klastis antara lain batu konglomerat, batu breksi, dan

batu pasir.

2) Batuan sedimen kimiawi terbentuk karena pengendapan melalui proses kimia pada mineral-

mineral tertentu. Misalnya, pada batu kapur yang larut oleh air kemudian mengendap dan

membentuk stalaktit dan stalagmit di gua kapur. Contoh batuan sedimen kimiawi lainnya adalah

garam.

3) Batuan sedimen organik atau batuan sedimen biogenik terbentuk karena adanya sisa-sisa

makhluk hidup yang mengalami pengendapan di tempat tertentu. Contohnya, batu karang yang

terbentuk dari terumbu karang yang mati dan fosfat yang terbentuk dari kotoran kelelawar.

c. Batuan Malihan (Metamorfosis)

Batuan malihan terbentuk dari batuan beku atau batuan sedimen yang telah berubah wujud.

Karena itu, batuan malihan disebut juga batuan metamorfosis.

Batuan malihan dapat dibagi berdasarkan proses pembentukannya, yaitu sebagai berikut.

1) Batuan malihan kontak, yaitu terbentuk karena adanya pemanasan atau peningkatan suhu

dan perubahan kimia karena intrusi magma. Contohnya, batu marmer yang berasal dari batu

kapur.

2) Batuan malihan dinamo, yaitu terbentuk karena adanya tekanan yang besar disertai

pemanasan dan tumbukan. Tekanan dapat berasal dari lapisan-lapisan yang berada di atas batu

dalam jangka waktu lama. Contohnya batu sabak yang berasal dari tanah liat. Contoh

lainnya batubara yang berasal dari sisa-sisa jasad hewan dan tumbuhan di daerah rawa-rawa

(tanah gambut).

3) Batuan malihan thermal-pneumatolik, yaitu terbentuk karena adanya zat-zat tertentu yang

memasuki batuan yang sedang mengalami metamorfosis. Contohnya, batu zamrud, permata,

dan topaz.

5. Proses Alam

Permukaan bumi terbentuk karena adanya proses alamiah yang berlangsung terus-menerus.

Peristiwa alamiah tersebut digerakkan oleh suatu tenaga alamiah yang berasal dari

dalam maupun luar bumi. Tenaga-tenaga yang berasal dari dalam bumi dan bersifat membentuk

permukaan bumi dikenal sebagai tenaga endogen. Adapun tenaga-tenaga yang berasal dari

luar bumi dan bersifat mengubah atau merusak permukaan bumi disebut tenaga eksogen.

a. Tenaga Endogen

Gempa bumi dan gunung meletus tersebut terjadi karena proses alam akibat tenaga dari dalam

bumi atau tenaga endogen.

Tenaga endogen secara umum ada dua macam, yaitu

tektonisme dan vulkanisme. Tektonisme merupakan gejala alam yang berupa peristiwa

pergerakan lapisan kerak bumi yang menyebabkan perubahan pada permukaan bumi. Peristiwa

alami karena tektonisme dapat berupa pelipatan, pergeseran, ataupun pengangkatan

membentuk struktur permukaan bumi. Beberapa contoh bentuk alam yang disebabkan oleh

gejala tektonisme antara lain adanya lembah, gunung, jurang, dan bukit.

Adapun gejala alam yang berupa peristiwa keluarnya magma dari perut bumi ke permukaan

dinamakan vulkanisme.

Vulkanisme terjadi akibat tekanan gas di dapur magma yang temperaturnya tinggi, sehingga

magma mendesak keluar. Aktivitas gunung berapi merupakan contoh peristiwa vulkanisme.

Peristiwa alam tektonisme dan vulkanisme terjadi karena pada dasarnya bentuk bumi ini tidak

bulat sempurna. Bumi tersusun atas lempengan-lempengan besar atau lempeng tektonik yang

selalu bergerak. Setiap pergerakan suatu lempeng akan menyebabkan terjadinya gesekan

dengan lempengan lainnya. Pergesekan tersebut akan terjadi di batas lempeng.

b. Tenaga Eksogen

Tenaga pengubah bentuk permukaan bumi yang berasal dari luar permukaan bumi dinamakan

tenaga eksogen. Tenaga eksogen biasanya membentuk permukaan bumi dengan perusakan,

misalnya melalui pelapukan, erosi, dan abrasi.

1) Pelapukan

Pelapukan merupakan proses alami hancurnya batuan tertentu menjadi berbagai jenis tanah.

Proses pelapukan tergantung kepada beberapa sebab, misalnya susunan dan bahan pembentuk

batuan, temperatur dan cuaca di sekitar batuan, serta kelebatan tumbuhan yang ada di sekitar

batuan. Berdasarkan penyebabnya, proses pelapukan dapat dibedakan menjadi tiga jenis,

yaitu pelapukan kimia, fisika, dan biologi.

Pelapukan kimia adalah pelapukan yang terjadi karena reaksi kimia yang mengakibatkan

hancurnya batuan. Pelapukan jenis ini dapat terjadi dengan cepat di daerah yang sangat panas

atau sangat dingin. Peristiwa pelapukan kimia dapat terjadi karena batuan bereaksi dengan

bahan kimia tertentu, misalnya batuan gamping yang melapuk karena terkena air.

Pelapukan fisika adalah proses hancurnya batuan karena proses fisika pada batuan tersebut.

Pelapukan jenis ini biasanya tidak akan mengubah sifat dasar dan komposisi batuan yang

mengalaminya. Pelapukan fisika biasanya terjadi karena temperatur di sekitar batuan selalu

berubah- ubah secara cepat. Peristiwa pelapukan fisika dapat terjadi karena batuan mengalami

perubahan mekanik. Misalnya sebuah batu pada siang hari memuai karena panas matahari dan

pada malam hari mengerut karena udara dingin.

Pelapukan biologi adalah proses hancurnya batuan karena aktivitas makhluk hidup. Pelapukan

biologi biasanya disertai oleh pelapukan kimia. Misalnya batu yang hancur karena ditumbuhi

lumut, dan tanaman lain, atau batu yang berlubang karena dilubangi semut.

2) Erosi

Air yang mengalir di sungai dapat mengakibatkan runtuhnya dinding-dinding sungai. Proses

runtuhnya dinding sungai didahului dengan pengikisan oleh aliran air.

Proses pengikisan ini disebut sebagai erosi. Erosi tidak hanya terjadi akibat tenaga air, tetapi

juga angin, gelombang laut, dan es.

Erosi didefinisikan sebagai proses terjadinya pengikisan pada bagian-bagian tertentu di muka

bumi. Materi dari bagian yang mengalami pengikisan tersebut dapat mengalami perpindahan

dari tempat asalnya. Proses perpindahan materi tersebut dinamakan transportasi.

Berdasarkan penyebabnya, erosi dapat dibedakan menjadi lima jenis sebagai berikut.

a) Ablasi, yaitu erosi yang terjadi karena aliran air yang mengikis batuan atau permukaan bumi.

Saat terjadi hujan di gunung, batuan dan tanah yang ada di permukaan gunung terkikis oleh air

hujan yang mengalir dari puncak ke kaki gunung.

b) Deflasi terjadi karena adanya hembusan angin yang mengikis permukaan bumi. Contohnya,

angin laut yang berhembus dari laut ke daratan dapat mengikis batuan dan pasir yang ada di

daerah pantai.

c) Korosi terjadi karena hembusan angin yang membawa butiran pasir. Angin yang meniupkan

butiran pasir menerpa bagian batuan tertentu sehingga batuan tersebut melapuk dan terkikis.

d) Abrasi terjadi di pantai karena gelombang air laut mengikis tepian pantai. Contohnya, pasir

pantai dan karang yang tergerus oleh gelombang laut yang surut.

e) Eksarasi merupakan erosi yang terjadi karena gerakan es yang mencair atau gletser. Air dari

es yang mencair di puncak gunung salju mengikis permukaan gunung di sepanjang jalur yang

dilalui.

3) Sedimentasi

Sedimentasi merupakan proses pengendapan material hasil erosi pada tempat tertentu. Materi

yang mengendap dapat disebabkan oleh berbagai hal, misalnya terbawa angin, aliran air, atau

gletser. Semua yang mengendap kemudian akan menyatu dan membentuk batuan baru yang

disebut batuan sedimen.

Berdasarkan penyebabnya, sedimentasi dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu sebagai

berikut.

a) Sedimentasi akuatisatau sedimentasi karena air sungai, yaitu proses pengendapan materi-

materi yang terbawa oleh aliran air di tempat-tempat yang dilaluinya. Hasil pembentukan dari

proses sedimentasi fluvial adalah delta dan bantaran sungai. Delta berupa daratan di

dekat pantai yang terbentuk karena pengendapan lumpur, tanah, pasir dan batuan yang terbawa

oleh air sungai. Adapun bantaran sungai merupakan daratan semacam delta yang terbentuk di

tepi sungai.

b) Sedimentasi aeolis atau sedimentasi karena angin, yaitu proses pengendapan materi-materi

yang terbawa oleh hembusan angin di tempat-tempat yang dilalui oleh tiupan angin tersebut.

Hasil pembentukan dari proses sedimentasi aeolis antara lain adalah gumuk pasir (sand dunes).

c) Sedimentasi marine atau sedimentasi karena air laut, yaitu proses pengendapan material

yang terbawa oleh gelombang air laut. Hasil pembentukan dari proses sedimentasi marine

antara lain tumpukan karang di pantai, bar (endapan pasir yang panjang seperti pematang) di

pantai, tombolo (bar yang terbentuk dekat pantai dan terhubung dengan daratan), serta karang

atol (karang yang bentuknya terputus-putus).

Kenampakan-kenampakan alam yang terbentuk akibat adanya proses sedimentasi oleh tenaga

air antara lain delta, nehrung, tombolo, dataran banjir.

Delta adalah endapan tanah yang terdapat di muara sungai. Bentuk-bentuk delta antara lain

delta kipas, delta runcing, dan delta kaki burung atau lobben.

Nehrung adalah endapan pasir tepi pantai yang melintang seperti lidah banyak dijumpai di

sekitar teluk atau estuaria.

Tombolo adalah endapan pasir yangmenghubungkan daratan dengan pulau yang berada di

dekat pantai.

Dataran banjir adalah dataran yang berada di kanan kiri sungai dan terbentuk akibat luapan

saat terjadi banjir.

c. Pengaruh Tenaga Endogen dan Eksogen

Proses alami pembentukan permukaan bumi karena faktor tenaga endogen dan tenaga eksogen

dapat menghasilkan dampak-dampak tertentu, baik yang bersifat positif maupun negatif.

Dampak positif tenaga endogen antara lain sebagai berikut.

1) Pembentukan patahan dan lipatan menyebabkan adanya keanekaragaman bentuk

permukaan bumi seperti adanya danau, pegunungan, sungai dan dataran. Hasil bentukan ini

dapat kita nikmati sebagai suatu keindahan alam dan juga memberi manfaat besar bagi

manusia. Contoh manfaat tersebut misalnya, pegunungan yang memengaruhi cuaca di

sekitarnya, atau aliran sungai yang airnya dapat dimanfaatkan oleh manusia.

2) Proses vulkanisme dapat menyuburkan tanah, misalnya letusan gunung berapi yang

menghamburkan debu vulkanik.

3) Pembentukan batuan memberikan manfaat yang besar bagi kehidupan manusia, misalnya

granit dan fosfat yang menjadi bahan-bahan dasar industri.

4) Pembentukan logam-logam di perut bumi yang bermanfaat, semacam besi, baja, timah.

Dampak positif tenaga eksogen, antara lain sebagai berikut.

1) Di daerah pesisir, tenaga eksogen menghasilkan delta-delta di muara sungai yang subur

sangat bermanfaat bagi manusia.

2) Hasil erosi dan sedimentasi di pesisir sangat baik untuk pertanian dan perikanan.

Sedangkan dampak negatif akibat tenaga endogen dan eksogen antara lain sebagai berikut.

1) Gunung yang meletus akan mengeluarkan lava, awan panas, dan material vulkanis yang

dapat merusak lingkungan yang terkena seperti hutan, lahan pertanian, dan permukiman

penduduk.

2) Gempa tektonik mengakibatkan rusaknya bangunan, retaknya tanah memutus jalan, listrik

dan sarana-sarana lainnya, serta korban jiwa yang banyak.

3) Gas beracun yang keluar dari letusan gunung berapi dapat

mengancam penduduk di sekitarnya.

4) Keadaan relief Indonesia yang kasar dan banyak memiliki gunung mengakibatkan banyak

kejadian erosi dan tanah longsor.

5) Sedimentasi di muara sungai menyebabkan pendangkalan. Akibatnya lalu lintas air terhambat

dan mengakibatkan banjir.

6) Abrasi yang terus-menerus terjadi mengakibatkan garis pantai makin maju ke arah daratan,

sehingga banyak rumah di pantai yang hancur dan terendam laut.

7) Longsor tanah atau lahan di daerah berlereng yang mengakibatkan kerusakan lahan dan

bangunan.

8) Angin kencang dan angin puting beliung mengakibatkan kerusakan tanaman dan bangunan.

B. Atmosfer

Selain lapisan-lapisan yang membentuk permukaan bumi, planet bumi juga diselubungi oleh

lapisan-lapisan gas. Lapisan-lapisan gas tersebut merupakan gabungan dari berbagai

gas berlapis-lapis dan tidak berwarna dan sering disebut dengan atmosfer.

1. Pengertian Atmosfer

Atmosfer bertindak sebagai pelindung bagi kehidupan di bumi dari energi matahari yang sangat

kuat pada siang hari, dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. Istilah

atmosfer berasal dari bahasa Yunani atmos yang berarti uap dari sphaira berarti lapisan. Secara

umum, pengertian atmosfer adalah lapisan gas yang menyelimuti bumi. Lapisan gas ini tetap

berada di tempatnya karena pengaruh gaya gravitasi bumi.

Secara fisik atmosfer dapat dirasakan dan dapat diperkirakan keberadaannya. Ketika kamu

berdiri di pantai atau di lapangan terbuka, akan terasa sekali terpaan angin yang merupakan

bagian dari atmosfer. Atmosfer mempunyai beberapa sifat, antara lain sebagai berikut.

a. Tidak berwarna, tidak berbau, tidak dapat dirasakan kecuali dalam bentuk angin.

b. Dinamis dan elastis sehingga dapat mengembang dan mengerut.

c. Transparan terhadap beberapa bentuk radiasi.

d. Mempunyai berat sehingga dapat menimbulkan tekanan.

Lapisan atmosfer yang menyelimuti bumi mempunyai ketebalan yang sulit untuk ditetapkan

secara pasti. Bukan karena tebalnya lapisan atmosfer tersebut sehingga sulit diukur,

tetapi disebabkan oleh batas antara lapisan atmosfer bumi dengan angkasan luar (outer space)

yang tidak jelas. Sebagian besar ahli ilmu iklim menyepakati bahwa ketebalan lapisan

atmosfer adalah lebih dari 650 km.

2. Susunan Atmosfer

Gas-gas yang membentuk atmosfer sering kita sebut udara, terdiri atas unsur-unsur gas dan

senyawa kimia. Gas yang membentuk udara di atmosfer dapat dibagi menjadi dua kelompok,

yaitu gas yang jumlahnya permanen (gas konstan) dan gas yang jumlahnya berubah (gas

variabel).

a. Gas di atmosfer yang jumlahnya tetap atau permanen yaitu nitrogen, oksigen, hidrogen,

helium, dan beberapa jenis gas yang keberadaannya di atmosfer sedikit seperti argon,

neon, krypton, dan xenon. Gas-gas ini mempunyai proporsi relatif konstan permukaan bumi

sampai ketinggian kira-kira 25 km. Campuran dari gas-gas tersebut dinamakan udara kering. Di

alam ini, tidak pernah ada udara kering murni. Hal ini disebabkan adanya uap air di udara yang

jumlahnya berubah-ubah dan adanya pengotoran udara, misalnya oleh debu. Udara semacam

ini disebut udara alam (natural air).

Di antara gas-gas tersebut, oksigen memegang peranan penting bagi kehidupan. Salah satunya

mengubah makanan menjadi energi hidup. Oksigen dapat bersenyawa dengan unsur-unsur

kimia lain, juga diperlukan untuk pembakaran.

Nitrogen terdapat di udara dalam jumlah paling banyak yaitu meliputi 78 bagian. Nitrogen tidak

langsung bersenyawa dengan elemen-elemen lain, tetapi pada hakikatnya nitrogen penting bagi

kehidupan karena merupakan bagian dari senyawa organis.

Helium dan hidrogen sangat jarang di udara kecuali pada elevasi (ketinggian) yang tinggi. Gas-

gas ini merupakan gas yang paling ringan dan sering dipakai untuk mengisi balon meteorologi.

Neon, argon, xenon, dan krypton disebut gas mulia (inert gases), karena tidak mudah

bersenyawa dengan elemen lain. Manfaat gas antara lain neon digunakan untuk reklame

atau lampu penerang dan argon dipakai dalam bola lampu listrik.

b. Gas yang jumlahnya berubah terdiri atas uap air, karbon dioksida, dan ozon. Ketiga gas ini

penting dalam proses pertukaran panas oleh penyinaran antara atmosfer, matahari, bumi dan

antara bagian-bagian di atmosfer sendiri.

Meskipun nitrogen dan oksigen keduanya meliputi jumlah 99% volume udara, tetapi kedua gas

ini sangat pasif terhadap proses-proses meteorologi. Gas-gas yang penting di dalam proses

meteorologi antara lain sebagai berikut.

1) Uap air (H2O), gas ini dapat berubah wujud dari fase gas menjadi fase cair dan padat.

2) Karbon dioksida (CO2), gas ini dapat menjadi inti-inti kondensasi yang mempercepat proses

pembentukannya.

3) Ozon (O3), gas ini terdapat terutama pada ketinggian 20–30 km. Ozon penting karena

menyerap sinar ultra violet yang mempunyai energi besar dan berbahaya bagi manusia.

3. Lapisan Atmosfer

Menurut perubahan suhu dan ketinggiannya, atmosfer dapat dikelompokkan menjadi empat

lapisan, yakni troposfer, stratosfer, mesosfer, dan termosfer (ionosfer).

 

a. Troposfer

Troposfer merupakan lapisan terbawah, terletak pada ketinggian antara 0 – 16 km. Beberapa ciri

lapisan ini adalah sebagai berikut.

1) Lapisan ini mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap kehidupan di bumi. Pada

lapisan ini terjadi peristiwa-peristiwa cuaca seperti angin, hujan, awan, dan halilintar. Lapisan

troposfer merupakan satu-satunya lapisan atmosfer yang mengandung uap air.

2) Temperatur troposfer relatif tidak konstan, makin tinggi dari permukaan bumi, suhunya makin

rendah.

3) Ketebalan dan ketinggian lapisan ini berbeda-beda di setiap bagian bumi. Di daerah kutub

ketinggiannya ±8 km dengan suhu ±-46° C, di daerah sedang ketebalannya ±11 km dengan

suhu ± -50° C, dan di daerah khatulistiwa ketinggiannya ±16 km dengan suhu ± -30°

C. Terjadinya perbedaan ketebalan atmosfer antara di bagian kutub dan khatulistiwa diakibatkan

karena adanya pengaruh rotasi bumi. Efek yang ditimbulkan gerakan rotasi di bagian

khatulistiwa lebih besar bila dibandingkan di bagian kutub. Hal itulah yang mengakibatkan

ketebalan atmosfer di bagian khatulistiwa lebih besar.

4) Troposfer terdiri atas beberapa lapisan, yaitu lapisan planetair dengan ketinggian 0 – 1 km,

lapisan konveksi dengan ketinggian 1 – 8 km, dan lapisan tropopause dengan ketinggian 8 – 12

km.

5) Tropopaus merupakan lapisan antara yang membatasi lapisan troposfer dengan lapisan di

atasnya (stratosfer). Temperaturnya relatif konstan.

6) Gerakan udara secara vertikal (konveksi) terhenti pada lapisan tropopause ini.

b. Stratosfer

Merupakan lapisan udara yang terletak pada ketinggian antara 16 – 50 km. Ciri-ciri lapisan ini

adalah sebagai berikut.

1) Lapisan stratosfer terbagi atas tiga lapisan sebagai berikut.

a) Lapisan isotherm, terletak antara 16 – 20 km dengan temperatur yang tetap, yaitu -50° C.

b) Lapisan panas, terletak antara 21 – 35 km dengan

temperatur antara -50° C sampai + 50° C.

c) Lapisan campuran teratas, terletak antara 36 – 50 km

dengan temperatur antara -70° C sampai +80° C.

2) Pada stratosfer terdapat lapisan ozon (O3) pada ketinggian 35 km sehingga disebut juga

ozonosfer. Pada stratosfer, perbedaan ketinggian menyebabkan perbedaan suhu.

3) Ozon merupakan lapisan yang memegang peranan penting bagi kehidupan karena menjadi

pelindung pada permukaan bumi dari pancaran sinar ultraviolet matahari yang berlebihan

sehingga tidak merusak kehidupan di bumi.

4) Pada lapisan ini terdapat lapisan stratopause yang merupakan lapisan peralihan antara

stratosfer dan mesosfer. Suhu di stratopause umumnya konstan.

c. Mesosfer

Terdapat lapisan mesosfer yang berada pada ketinggian antara 50–80 km. Lapisan ini

mempunyai peranan penting karena dapat melindungi bumi dari kejatuhan meteor. Pada lapisan

ini meteor hancur dan terbakar karena gesekan dengan udara sehingga hanya kepingan-

kepingan kecil yang sampai di permukaan bumi. Diperkirakan kecepatan meteor sewaktu

memasuki atmosfer bumi mencapai 25.000 km per jam. Karena kecepatan itulah meteor

terbakar dan hancur sehingga menimbulkan cahaya terang yang bergerak cepat pada malam

hari.

d. Termosfer atau Ionosfer

Merupakan lapisan udara yang terletak pada ketinggian lebih dari 80 km. Ciri-ciri lapisan ini

adalah sebagai berikut.

1) Pada lapisan ini sebagian molekul dan atom-atom atmosfer mengalami proses ionisasi, maka

sering disebut lapisan ionosfer.

2) Pada lapisan ini terdapat lapisan inversi, yaitu lapisan atmosfer yang menunjukkan makin

naik, suhunya makin tinggi. Karena itulah lapisan ini memiliki temperatur yang cukup tinggi

hingga mencapai ratusan derajat Celcius, sehingga disebut lapisan termosfer.

3) Pada lapisan terdapat partikel-partikel ion yang berfungsi sebagai pemantul gelombang radio.

Lapisan ionosfer terbagi menjadi tiga lapisan sebagai berikut.

a) Lapisan E atau lapisan Kennely Heavyside (100 – 200 km).

b) Lapisan F atau lapisan Appleton (200 – 400 km).

c) Lapisan atom (400 – 800 km).

Pada lapisan E dan F, gelombang radio mengalami pemantulan, yakni gelombang panjang dan

pendek.

4. Manfaat Atmosfer

Seandainya bumi yang kita tempati ini tidak diselimuti oleh atmosfer, tentu tidak akan ada

kehidupan. Atmosfer merupakan salah satu komponen utama pendukung kehidupan di

bumi selain air. Berikut beberapa manfaat atmosfer bagi kehidupan di muka bumi.

a. Memantulkan kembali sinar ultraviolet yang dipancarkan matahari. Radiasi ultraviolet sangat

berbahaya bagi makhluk hidup di bumi.

b. Melindungi bumi dari benturan benda-benda langit atau meteor yang hancur lebih dahulu di

lapisan mesosfer.

c. Sebagai pemantul gelombang radio yang digunakan dalam proses telekomunikasi.

d. Menjaga kestabilan suhu udara, sehingga tidak terlalu panas di siang hari dan terlalu dingin di

malam hari.

e. Membantu makhluk hidup dalam pemenuhan kebutuhan

oksigen untuk bernapas.

f. Menjaga temperatur bumi. Tanpa atmosfer, temperatur bumi pada siang dan malam dapat

berbeda drastis. Temperatur siang akan tinggi sekali dan temperatur malam akan rendah sekali.

Atmosfer menjaga agar temperatur antara siang dan malam hari tidak terlalu jauh berbeda.

g. Sebagai sumber gas dan uap pembuat hujan.

5. Cuaca dan Iklim

Cuaca adalah keadaan udara pada suatu saat di daerah yang relatif sempit. Misalnya keadaan

hujan, cuaca cerah, banyak terdapat awan, tekanan angin tinggi, udara panas atau sejuk

di suatu kota. Adapun iklim adalah keadaan rata-rata cuaca pada suatu wilayah yang relatif luas

dan waktu yang relatif lama (puluhan tahun). Ilmu yang mempelajari cuaca disebut meteorologi

dan ilmu yang mempelajari iklim adalah klimatologi.

Cuaca dan iklim di bumi ini senantiasa berubah-ubah. Walau begitu, sifat dan polanya pada

kawasan tertentu memiliki kecenderungan yang sama. Cuaca dan iklim dapat terbentuk karena

unsur-unsur sinar matahari, suhu/temperatur, kelembapan udara, tekanan udara, curah hujan,

angin, dan awan.

a. Sinar Matahari

Bumi beredar mengelilingi matahari pada lintasan elips yang disebut garis edar (orbit). Matahari

yang berpijar memancarkan sinarnya ke segala arah, dan bumi yang mengelilinginya pun

menerima sinar matahari tersebut. Karena bumi berbentuk bulat dan selalu berputar

pada porosnya, tidak mungkin semua permukaan bumi menerima penyinaran matahari pada

saat yang bersamaan. Waktu penerimaan sinar matahari di suatu kawasan tertentu

sangat dipengaruhi oleh letak lintang kawasan tersebut. Makin tinggi letak lintang suatu

kawasan, maka penyinaran akan makin kurang, sehingga waktu siang hari di kawasan tersebut

makin pendek.

Di samping itu, penyinaran matahari pada bumi juga dipengaruhi oleh pergerakan unsur-unsur di

atmosfer. Misalnya, awan yang ada pada lapisan troposfer dapat menghalangi sinar matahari di

suatu kawasan, sehingga kawasan yang diselubungi awan tersebut tidak mendapat penyinaran

matahari.

b. Suhu (Temperatur)

Adanya perbedaan tingkat pemanasan matahari di permukaan bumi menyebabkan suatu

kawasan akan memiliki perbedaan suhu dengan kawasan lainnya. Sebagian panas yang sampai

ke permukaan bumi diserap dan sebagian lagi dipantulkan. Pantulan sinar matahari tersebut

akan sangat memengaruhi suhu di kawasan tersebut.

Kawasan permukaan bumi yang berada pada posisi garis lintang 0 – 23° (sekitar garis

khatulistiwa) akan mengalami pemanasan yang lebih banyak dibanding kawasan yang dekat

kutub. Perhatikan Gambar 10.14!

Daerah atau dataran yang tinggi akan memiliki suhu yang lebih sejuk dibanding daerah atau

dataran yang rendah. Hal ini terjadi karena pemanasan berlangsung melalui

gelombang pantulan pemanasan dari permukaan. Dataran tinggi semacam pegunungan

biasanya tidak membentang seperti dataran rendah, sehingga pemantulan pun tidak

dapat berlangsung maksimal. Selain itu, kerapatan udara di dataran tinggi lebih renggang

daripada di dataran rendah, sehingga udara di dataran tinggi kurang mampu menyerap panas.

Pemanasan di darat akan lebih cepat dibandingkan perairan karena keadaan daratan yang

padat dan sulit ditembus sinar matahari. Pemanasan pada kawasan perairan

berlangsung lambat karena air selalu bergerak dan dapat tertembus sinar matahari.

Dari penjelasan di atas, penerimaan panas Matahari ke permukaan bumi dipengaruhi oleh

faktor-faktor sebagai berikut.

a. Sudut datang sinar matahari di posisi tegak lurus atau miring.

b. Lamanya penyinaran matahari, semakin lama siangnya semakin panas yang diterima bumi.

c. Keadaan muka bumi yang meliputi daratan yang bervegetasi, gurun pasir, dan lautan.

d. Banyak sedikitnya awan atau uap air di udara.

c. Kelembaban Udara

Pemanasan yang terjadi pada permukaan bumi menyebabkan air-air yang ada pada permukaan

bumi, baik di daratan maupun lautan, menguap dan termuat dalam udara.Kandungan uap yang

ada dalam udara ini dinamakan kelembaban udara. Kelembaban udara dapat

berubahubah, tergantung pada pemanasan yang terjadi. Makin tinggi suhu di suatu kawasan,

maka makin tinggi pula tingkat kelembaban udara di kawasan tersebut, karena udara

yang mengalami pemanasan, merenggang, dan terisi oleh uap air.

Kandungan uap air yang termuat dalam jumlah udara tertentu pada temperatur tertentu

dibandingkan dengan kandungan uap yang dapat termuat dalam udara tersebut disebut

kelembaban relatif atau kelembaban nisbi. Besarnya kelembaban relatif dinyatakan dalam

persen. Untuk menentukan kelembaban relatif, digunakan persamaan sebagai berikut.

Kelembaban Relatif =(e/E) x 100%

Keterangan:

e = jumlah uap air yang dikandung udara (lembab absolut)

E = jumlah uap air maksimum yang dapat dikandung dalam udara tersebut

d. Tekanan Udara

Tekanan udara adalah suatu gaya yang timbul oleh adanya berat dari lapisan udara. Udara

merupakan kumpulan gas yang masing-masing memiliki massa dan menempati ruang. Karena

massa yang dimilikinya, udara pun memiliki tekanan. Suhu di suatu kawasan sangat

berpengaruh terhadap tekanan udara di kawasan tersebut. Bila suhu makin tinggi, maka tekanan

udara akan makin rendah. Ini disebabkan udara yang hangat bersifat renggang. Sebaliknya, bila

suhu makin rendah, maka tekanan udara akan makin tinggi karena udara yang dingin lebih

padat daripada udara yang panas. Berdasarkan hal tersebut, suhu sangat menentukan

perbedaan tekanan udara di setiap kawasan di muka bumi ini.

e. Angin

Seperti telah kita ketahui, tekanan udara di setiap kawasan di bumi ini tidak sama. Karena

adanya perbedaan tekanan udara di dua kawasan yang berbeda, maka udara yang berada di

salah satu kawasan tersebut akan bergerak di kawasan lain. Udara akan bergerak dari daerah

dengan tekanan udara tinggi ke daerah dengan tekanan yang lebih rendah untuk mengisi ruang.

Maka udara bergerak dari daerah yang dingin ke daerah yang lebih panas. Udara yang bergerak

ini disebut angin.

f. Curah Hujan

Hujan ialah suatu proses jatuhnya air (H2O) dari udara ke permukaan bumi. Air yang jatuh dapat

berbentuk cair maupun padat (es dan salju). Hujan terjadi karena menguapnya air sebagai akibat

dari pemanasan sinar matahari. Uap-uap air tersebut kemudian naik ke atmosfer dan mengalami

kondensasi sehingga membentuk awan. Lama-kelamaan awan akan makin berat, karena

kandungan airnya makin banyak. Bila uap air di awan telah mencapai jumlah tertentu, maka titik-

titik air pada awan tersebut akan jatuh sebagai hujan.

g. Awan

Awan adalah kumpulan besar dari titik-titik air atau kristalkristal es yang halus di atmosfer. Pada

waktu musim kemarau sedikit sekali kita jumpai awan di udara karena penguapan yang terjadi

sedikit, tetapi di musim hujan kita dapat menjumpai banyak sekali awan dengan berbagai bentuk

dan variasinya, hal ini karena kandungan uap air di udara cukup banyak.

Berdasarkan bentuknya, awan dibedakan sebagai berikut.

1) Awan cumulus, yaitu awan putih yang bergerombol yang sering kita lihat di siang dan sore

hari.

2) Awan stratus, yaitu awan yang berbentuk seperti selimut yang berlapis-lapis dan relatif luas.

3) Awan cirrus, yaitu awan yang letaknya tinggi sekali dan tipis seperti tabir.

4) Awan nimbus, yaitu awan gelap dengan bentuk yang tidak menentu, awan ini menandakan

akan terjadinya hujan.

Kadang-kadang dijumpai bentuk-bentuk awan yang

bervariasi atau gabungan. Contohnya awan cumulonimbus, yaitu awan yang bergumpal-gumpal

gelap yang biasanya disertai dengan petir dan hujan yang lebat. Jenis awan ini sangat

berbahaya bagi penerbangan.

C. Gangguan Kesehatan dan Pencemaran Lingkungan

Apa yang terjadi jika litosfer dan atmosfer mengalami gangguan atau kerusakan? Jika

lingkungan mengalami gangguan atau kerusakan, tentu akan berdampak pada makhluk hidup

yang ada di dalamnya. Misalnya jika udara yang kamu hidup kotor, tentu lama-kelamaan dapat

mengakibatkan gangguan pernapasan. Jika air yang sehari-hari kamu konsumsi telah tercemar,

tentu kamu dapat mengalami iritasi kulit, gangguan pencernaan, dan berbagai gangguan

kesehatan lainnya.

Mengapa litosfer dan atmosfer dapat mengalami gangguan

dan kerusakan? Kepadatan penduduk merupakan salah satu penyebab terjadinya pencemaran

lingkungan. Lingkungan menerima polutan dari berbagai sumber. Misalnya, sampah rumah

tangga dan sampah pada tempat pariwisata; limbah buangan beracun yang berasal dari pabrik-

pabrik dan pembangkit listrik; adanya zat-zat kimia yang dipakai untuk persawahan, seperti

pestisida untuk membunuh hama dan bahan penyubur yang membantu pertumbuhan tanaman.

Salah satu akibat pencemaran udara adalah menipisnya lapisan ozon, hujan asam, cuaca yang

tidak terduga, dan naiknya permukaan air laut karena mencairnya pulau-pulau es di

kutub. Apabila lapisan ozon makin menipis, maka sinar ultraviolet akan menembus ke

permukaan bumi dengan kuat. Radiasi ultraviolet sangat merugikan manusia, hewan, dan

tanaman. Sinar ultraviolet dapat menimbulkan penyakit katarak pada mata, berkembangnya

penyakit kanker kulit, menurunkan kemampuan manusia untuk melawan infeksi,

mengganggu proses fotosintesis pada tanaman baru sehingga menurunkan produksi panen

berbagai tanaman pertanian dan perkebunan.

Untuk mengurangi bahaya menipisnya lapisan ozon dapat dilakukan dengan cara, antara lain,

pembatasan jumlah kendaraan untuk memperkecil pencemaran asap, penghapusan secara

bertahap produksi CFC dan halon serta mengembangkan CFC yang ramah lingkungan, seperti

hidrokarbon dan hidroklorofluorokarbon (HCFC).

Hujan asam pertama kali terjadi di Skandinavia pada tahun 1960-an. Para ilmuwan

memperhatikan bahwa ikan-ikan menyelam lebih dalam di danau dan sungai-sungai

dikarenakan air di permukaan bersifat asam. Air asam ini berasal dari air hujan. Air hujan yang

bersifat asam ini disebabkan oleh adanya oksida sulfur dan oksida nitrogen yang dihasilkan

oleh pembakaran batu bara atau minyak. Gas-gas ini dibawa ke dalam atmosfer dan disebarkan

pada daerah yang luas oleh angin. Gas-gas itu akan larut di dalam air hujan dan

berubah menjadi asam sulfat dan asam nitrat. Hujan asam dapat merusak tanaman, berbagai

peralatan, dan bangunan. Jika air yang asam ini kamu gunakan untuk mandi atau mencuci,

dapat menyebabkan iritasi kulit. Dan bila diminum, dapat menyebabkan gangguan pencernaan

dan gangguan kesehatan yang lain. Oleh karena itu, berhati-hatilah dalam mengonsumsi air.

Pencemaran di litosfer juga dapat menyebabkan gangguan kesehatan dan lingkungan.

Contohnya adalah pencemaran minyak di perairan laut. Saat ini terdapat lebih dari 3.000

tanker (kapal pengangkut minyak) yang berada di atas lautan untuk mengangkut minyak dengan

tujuan keseluruh dunia. Pencemaran minyak dapat berasal dari pembersihan tangki

dan kecelakaan yang terjadi di lautan. Ketika minyak tumpah, lapisan minyak akan menutupi

permukaan lautan yang luas. Minyak dapat membunuh kehidupan di laut. Jika minyak di buang

ke pantai, maka akan merusak pantai. Minyak diuraikan oleh bakteri secara alami dengan

lambat. Pencemaran minyak dapat dihilangkan lebih cepat oleh manusia, tetapi biayanya

mahal. Contoh pemecahan masalah akibat pencemaran minyak, antara lain, dengan mendaur

ulang minyak dan mengurangi kecelakaan tanker.

Sampah juga dapat menjadi sumber gangguan litosfer dan atmosfer. Sampah tersebar di

berbagai tempat, seperti sungai, selokan, lautan, dan daerah pariwisata. Sampah

anorganik seperti plastik, kaleng, dan botol kaca sukar diuraikan secara alami sehingga tahan

selama bertahun-tahun. Jika sampah seperti ini dibuang di lautan dapat mengganggu

kehidupan ikan, burung laut, dan mamalia laut.

Industri juga menghasilkan limbah. Sejumlah besar limbah pabrik dibuang melalui sungai menuju

lautan. Limbah industri ini dapat meracuni lingkungan. Limbah ini banyak mengandung logam

berat dan bahan kimia beracun lainnya. Kadar logam berat di sungai dan lautan yang tinggi

dapat membahayakan makhluk hidup yang hidup di dalamnya dan yang memanfaatkan air dari

tempat tercemar tersebut. Contohnya, tembaga. Pencemaran yang disebabkan tembaga

dapat logam tersebut. Logam tembaga akan tersimpan dan tertimbun hingga ke tingkat yang

membahayakan di dalam tubuh hewan lain dan manusia yang telah memakan ikan-ikan

tersebut. Selain mengandung bahan kimia berbahaya, limbah juga sering mengandung bakteri,

virus, dan telur parasit yang berbahayabagi kesehatan manusia.

Sejumlah bahan kimia tiruan yang buatan juga dapat menyebabkan gangguan atmosfer dan

litosfer. Contohnya adalah pestisida DDT. Residu DDT sukar terurai di lingkungan. Insektisida

DDT (dichlorodi-pheniltrichloretan) dapat menyebabkan cangkang telur burung menjadi tipis

sehingga telur mudah pecah sebelum menetas. DDT ini juga menyebabkan kanker.